[实用新型]一种防止煤基甲醇制丙烯工艺中激冷水泵汽蚀的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤基甲醇制丙烯工艺过程，更具体地说，是一种防止煤基甲醇制丙烯工艺中激冷水泵汽蚀的装置。

背景技术

世界上首套年产50万吨的煤基丙烯装置，是甲醇制丙烯(MTP)工艺技术工业化应用的首次尝试。MTP装置运行过程中，油水分离问题一直是困扰装置平稳运行的瓶颈。油水分离主要涉及激冷塔和预激冷塔，氧化物抽提塔和抽提塔。其中激冷塔和预激冷塔的油水分离问题是最值得关注的。激冷塔油水分离效果不好可能造成激冷水泵入口带油汽蚀跳车，进而导致烃压缩机入口温度高而跳车的事故。

激冷系统工艺流程设计对实际生产需要考虑不足，对于激冷系统激冷水泵汽蚀问题的分析，主要有以下两点原因：1)液体介质进入接管时回旋形成旋涡，形成的紊流和旋流可能带来诸如管线震动等不利因素，涡流带入气泡，造成汽蚀，降低泵的性能；2)降液管的设计直通塔底，导致水/重烃停留时间不充分，重烃被带入激冷水泵入口管线，引起机泵汽蚀，进而可能造成全装置波动甚至停车事故。

为了解决上述问题、确保煤基甲醇制丙烯装置的安全平稳运行，需要采取有效措施防止甲醇制丙烯工艺中激冷水泵的汽蚀。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种防止煤基甲醇制丙烯工艺中激冷水泵汽蚀的装置。

本实用新型所提供的用于防止煤基甲醇制丙烯工艺中激冷水泵汽蚀的装置包括：

一个预激冷塔，该预激冷塔的顶部设有激冷水注入管线和气态烃引出管线，底部设有工艺水引出管线和重烃引出管线，中部设有产品气进料管线；

一个激冷塔，该激冷塔的顶部设有激冷水注入管线和气态烃引出管线，底部设有工艺水引出管线和重烃引出管线；所述预激冷塔顶部的气态烃引出管线与所述激冷塔中部连通；

其中，所述预激冷塔和激冷塔底部的工艺水排出口处分别设有防涡流挡板；所述预激冷塔和激冷塔中的收集器降液管的底部略低于水/重烃界面，收集器降液管设有用于封闭底部出口的堵板，且收集器降液管下部内侧开槽。

在本实用新型中，为了避免液体介质进入预激冷塔和激冷塔底部接管时回旋形成旋涡，进而避免容器内液面上部气体可能吸入泵中，降低泵的性能，减少紊流和旋流可能带来诸如管线震动等不利因素，对预激冷塔和激冷塔底部的工艺水排出口处的防涡流挡板进行了改造。改造后，激冷塔防涡流挡板的直径与激冷塔直径之比为1∶4-6，防涡流挡板的垂直高度与激冷塔直径之比为1∶18-20。预激冷塔防涡流挡板的直径与预激冷塔直径之比为1∶3-5，防涡流挡板的垂直高度与预激冷塔直径之比为1∶12-14。改造后的激冷塔和预激冷塔的防涡流挡板均为环状结构，且所述环状结构的内部设有两个相互垂直的隔板，隔板的两端与所述环状结构的内壁固定连接。

在本实用新型中，根据降液管的流体力学性能对塔板本身的操作和性能的影响，对收集器降液管进行了改造，以改善流型，选择合适降液管排孔，增加水/重烃停留时间，增加水/重烃界位，避免重烃被带入激冷水泵入口管线，避免激冷水机泵汽蚀，进而避免造成全套装置波动。

在工艺改造前，收集器降液管的设计是直通塔底的，使得水/重烃尚未充分分离，夹带有重烃的水就由塔底排出。因而不可避免地造成部分重烃随水被带入激冷水泵入口管线，引起机泵汽蚀，进而可能造成全装置波动甚至停车事故。

在本实用新型中，对所述预激冷塔和激冷塔中的收集器降液管进行了改造，将降液管高度方向部分切除，使降液管底部略低于水/重烃界位，例如，降液管底端位于水/重烃界位之下0.5-4厘米。降液管底部加装堵板，使得水/重烃混合物不直接到达水侧塔底，避免重烃随水被带入激冷水泵入口管线。在降液管的下部内侧开槽，即，在堵板上方靠近设备中心侧开若干槽，例如，沿降液管垂直方向设置排出槽4-20个，优选8-14个，使水/重烃由所述开槽流出，尽量增加水/重烃停留时间，增加水/重烃界位，避免重烃被带入激冷水泵入口管线。本实用新型对于降液管下部开槽的数量、形状等并无特殊要求，可通过常规工艺计算确定。

与现有技术相比，本实用新型对激冷塔和预激冷塔防涡流挡板和收集器降液管的改造，使激冷系统油水分离效果明显改善，妥善解决了激冷水泵的抽空、入口带油汽蚀的问题。

防涡流挡板改造，避免液体介质进入接管时回旋形成旋涡，减少紊流和旋流可能带来的诸如管线震动等不利因素。防涡流挡板可阻止形成涡流带入气泡，避免泵抽空造成汽蚀。收集器降液管改造，将增加水/重烃停留时间，有效减少重烃被带入激冷水泵入口管线，避免激冷水泵汽蚀，进而可能造成全套装置波动。